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黑洞质量、宿主星系质量与暗物质星团:测试环境关联性

星系天体物理 2026-04-24 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们利用来自 XMM--XXL 和 Stripe\,82X 调查中从宽线 X 射线 AGN 样本,以及来自 VIPERS 和 SDSS/Stripe\,82 的星系,探讨超大质量黑洞 (SMBH) 与其宿主星系及大尺度暗物质星团之间的关联性。基于论文 I 中呈现的均质宿主星系目录, 我们测试是否存在 AGN 的黑洞质量 MBHM_{\rm BH} 相同时,其所居住的大尺度环境是否与非 AGN 星系(具有相似宿主属性)存在差异。首先我们检视 AGN 样本的经验性 MBHM_{\rm BH}--MM_{\star} 关系。我们发现其存在浅态分散且散射大,可能由通量受限选择效应以及virial黑洞质量估计不确定性所致。MBH/MM_{\rm BH}/M_{\star} 比值随着星质量增大而减小,位于经验关系上方及下方的AGN其宿主星系呈现不同的中位数属性,与非同步的SMBH与星形成有关。随后我们将AGN划分为两个黑洞质量区间:8.0log(MBH/M)<8.58.0 \le \log(M_{\rm BH}/M_\odot) < 8.58.5log(MBH/M)<9.08.5 \le \log(M_{\rm BH}/M_\odot) < 9.0,并采用多变量最近邻方法构建匹配 MM_{\star}、SFR 与sSFR 的星系对照样本。从AGN--星系交叉相关函数中,我们推断出AGN及其对照星系的特征星团质量。在下MBHM_{\rm BH}区间,AGN居住的星团与其对照样本统计上不可区分。 在上MBHM_{\rm BH}区间,我们发现AGN可能居住于稍重的星团中,差异约为0.4个dex,但仍在不确定性范围内。如果以更大样本验证,则表明星团尺度过程主要在最高MBHM_{\rm BH}时才变得重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.20953,
  title  = {Black hole mass, host galaxy mass, and dark matter halos: Testing the environmental connection},
  author = {G. Mountrichas and F. Shankar and F. J. Carrera and A. Georgakakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.20953},
  year   = {2026}
}

备注

A&A accepted for publication, 10 pages, 4 figures, 3 tables, the abstract has been abridged